高精度程控LED驅動電路的設計

電子機電論文編號:JD1004  論文字數:29147,頁數:70

目     錄
第1章 引言 1
1.1 LED的發展現狀與市場前景 1
1.2高精度穩定電源的現狀及發展趨勢 3
1.3 LED檢測技術與驅動源 4
1.4程控恒流源方案論證與比較 5
1.5程控恒流源研制的目的和意義 8
1.6本設計研究內容和技術路線 8
第2章 程控恒流源原理與參數 10
2.1概述 10
2.2恒流源的定義 10
2.3程控恒流源工作原理 11
2.3.2電壓數控原理 13
2.4恒流源的主要技術性指標 14
第3章 程控恒流電路設計 19
3.1引言 19
3.2技術設計方案 19
3.2.1硬件系統框圖 19
3.2.2實施方案 20
3.2.3課題研究的技術指標 21
3.3電路設計及關鍵器件的選擇 21
3.3.1 D/A轉換單元 21
3.3.2輸出調整單元 27
3.3.3電流功率輸出單元 32
3.3.4采樣及采樣放大單元 33
3.3.5溫度檢測單元 34
3.3.6電源電路 36
第4章 數據采集及控制軟件設計 38
4.1數據采集 38
4.1.1數據采集的基本概念 38
4.1.2采樣、量化、編碼、誤差 38
4.1.3 AC6010數據采集卡 39
4.2控制原理 40
4.2.1自動控制的一般概念 40
4.2.2反饋控制原理 40
4.3控制軟件設計 42
4.3.1虛擬儀器及LAB VIEW概述 42
4.3.2采集卡驅動 45
4.3.3系統面板設計 46
4.3.4反饋控制程序設計 47
第5章 影響電路性能的關鍵因素的分析及對策 50
5.1輸出電流與控制電壓的關系 50
5.2影響輸出電流精度的因素及對策 52
5.2.1溫度漂移的因素 52
5.2.2抑制紋波的措施 53
第6章 實驗測試及結果分析 55
6.1溫度檢測電路的校準 55
6.2電路非線性檢測 56
6.3采樣電阻溫度漂移測試 59
6.4整機輸出電流數據檢測 61
第7章 總結與展望 66
7.1論文總結 66
.7.2存在的不足及工作展望 66
參考文獻 67

摘要

 LED發光二極管以其體積小、壽命長、驅動電壓低、反應速度快、抗震性
佳、耗電少、發熱低、色彩純度高等特性，已廣泛運用于生產和生活的各個領
域。白光LED發光二極管的面世，被譽為下一代照明工業的主流。LED光電色
綜合性能參數是LED的主要技術指標;LED光電綜合性能的準確快速的測量對
LED研發、制造和品質具有重要意義。LED光電多參數檢測設備是對LED光
性能與電性能的測試和篩選，要求其LED電流驅動電路具有高精度和高穩定度
的特性。
    本文根據高精度高穩定度要求，設計出了一款高精度程控LED驅動源。設
計的核心是利用閉環反饋原理來穩定輸出電流。比較輸出電流的檢測數據與電
流設定值，結合工作環境溫度的檢測參數、以PC為程序控制器、Labview虛擬
儀器軟件為開發平臺，控制程序將通用計算機與硬件電路結合來完成輸出電流
和工作環境溫度的采集、計算分析、顯示和控制等功能。電路與軟件控制的結
合，從根本上可提高高精度高穩定度驅動源的性能，能夠保證控制的高精度，
較大提高高精度高穩定驅動源的智能化程度。操作簡單，界面友好。
    本LED驅動源具有設定準確、輸出電流穩定、控制精度高等特點。電路系
統由兩大部份組成:①壓控電流源電路;② PC機軟件控制系統。前者是驅動源
的核心，起著電流調節、抑制紋波電流的關鍵作用;后者則有設定驅動源輸出、
改善電流調節精度和穩定度、消除小電流輸出的非線性等作用。
    本文擬介紹高精度高穩定度驅動源的主要性能指標，分析影響驅動源穩定
度的各種因素，說明驅動源電路設計過程中不同設計方案，還論證適用于LED
多參數檢測設備的LED電流恒流源驅動器的一種可行性方案及其設計過程和實
驗結果。
 
關鍵詞：LED發光二極管，高精度，高穩定度，程控恒流源，Labview